CN117601424B - 一种拼接式3d打印***及打印方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种拼接式3D打印***及打印方法。该发明，提供物体的三维模型数据，对其结构复杂度进行评估，然后分层以便更好地进行3D打印，检查分层模型是否在预设的标准评估范围内，如有超出，进一步划分或调整分层，获取分层后各部分的轮廓，并根据打印频率划分成多个区域，实时监测打印区域内轮廓点的变化，与基准评估区间比较，确定阈值点，并调整以符合标准，优化打印流程，提高效率和质量，确保分层符合标准，避免潜在问题，提升打印可靠性和稳定性，分割打印区域减少可能错误，提高连续性和质量，实时监测轮廓点的变化，调整以确保打印质量，通过实时调节轮廓点，保证轮廓质量，最终实现高质量的打印产品。

Description

一种拼接式3D打印***及打印方法

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种拼接式3D打印***及打印方法。

背景技术

拼接式3D打印方法是一种先进的制造技术，它以逐层堆叠物料的方式构建物体。相比传统的3D打印技术，拼接式3D打印方法具有独特优势。其背后的技术原理涉及使用多个小型打印头，每个打印头负责打印物体的一部分。这些部分随后被精确地拼接在一起，形成一个完整的三维物体。

这种方法克服了传统3D打印技术中受限于单一打印头造成的速度缓慢和精度不高的问题。拼接式3D打印方法的多头设计能够同时进行多个部分的打印，大大提高了制造速度。此外，它还能够在打印复杂物体时提供更高的精度和细节，因为每个打印头可以专注于特定区域的打印，最终通过精准的拼接实现整体精度。

在实际应用中，这种方法广泛用于制造大型物体、复杂结构或具有多种材料组合的物体。它在航空航天、汽车制造、医疗器械等领域都有着广泛的应用前景。通过控制每个打印头的运动和打印材料，可以实现更灵活、高效的生产流程，为各种行业带来了巨大的创新机遇。

但是，现有技术中的拼接式3D打印方法，在分层打印时，不能动态调整拼接处的形状，易造成拼接处大小尺寸异常，使得拼接失败，需二次加工，提升了工作的时间，降低了工作的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种拼接式3D打印方法，能够通过实时监测和调整，避免了拼接处打印过程中的潜在问题，提升了打印的可靠性和连续性。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种拼接式3D打印方法，包括：

获取待3D打印的三维模型；

获取三维模型中结构复杂度，并将三维模型根据结构复杂度划分为多个分层模型；

获取标准分层评估区间，并判断分层模型是否超过标准分层评估区间；

若分层模型超过标准分层评估区间，则表明分层模型过大，再根据分层模型体积再次分层；

若分层模型未超过标准分层评估区间，则表明分层模型符合标准；

获取分层模型中拼接处的轮廓图像，并获取打印频率，根据打印频率将轮廓图像划分为多个打印区域；

获取打印区域内的轮廓基准评估区间，实时获取打印区域内部打印轮廓点，并判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势；

根据变化趋势，得到阈值轮廓点，并对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间。

在一种优选方案中，所述获取三维模型中结构复杂度，并将三维模型根据结构复杂度划分为多个分层模型的步骤，包括：

获取三维模型的三维图像；

获取三维图像多个部位的结构复杂度；

获取结构分级评估区间；

将结构复杂度与结构分级评估区间进行匹配，得到分级结构；

根据分级结构，将三维模型划分为多个分层模型。

在一种优选方案中，所述获取标准分层评估区间，并判断分层模型是否超过标准分层评估区间的步骤，包括：

获取标准分层评估区间；

获取分层模型的体素；

判断分层模型的体素是否属于标准分层评估区间；

若分层模型的体素超过标准分层评估区间，则表明分层模型的过大；

若分层模型未超过标准分层评估区间，则表明分层模型符合标准；

获取过大的分层模型；

根据标准分层评估区间，将过大的分层模型进行再次分层，使分层后的模型体素符合标准分层评估区间。

在一种优选方案中，所述获取分层模型中拼接处的轮廓图像，并获取打印频率，根据打印频率将轮廓图像划分为多个打印区域的步骤，包括：

获取分层模型图像，从分层模型图像提取拼接处图像；

获取拼接处图像中的轮廓图像；

获取轮廓图像的轮廓面积；

获取3D打印的频率；

根据打印频率将轮廓图像按照轮廓面积均分为多个打印区域。

在一种优选方案中，所述获取打印区域内的轮廓基准评估区间，实时获取打印区域内部打印轮廓点，并判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势的步骤，包括：

获取轮廓图像；

获取图像的采集频率；

根据采集频率在轮廓图像建立轮廓边界点；

根据轮廓边界点获取轮廓基准评估区间；

实时获取打印区域内轮廓图像的打印轮廓点；

判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势；

若打印轮廓点持续在轮廓基准评估区间内上升，则表明变化趋势为增大，即分层模型的轮廓有变大的趋势；

若打印轮廓点持续在轮廓基准评估区间内波动，则表明变化趋势为稳定，即分层模型轮廓稳定；

若打印轮廓点持续在轮廓基准评估区间内下降，则表明变化趋势为降低，即分层模型的轮廓有变小的趋势。

在一种优选方案中，所述根据变化趋势，得到阈值轮廓点，并对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间的步骤，包括：

获取打印轮廓点的变化趋势；

根据打印轮廓点的变化趋势，选取阈值模型；

根据选取的阈值模型获取阈值风险曲线，所述阈值风险曲线包括上升阈值风险曲线和下降阈值风险曲线；

获取当前打印区域内轮廓图像的打印轮廓点并输入至阈值模型中，按照打印轮廓点的获取顺序与阈值风险曲线进行按序判断，得到阈值轮廓点；

若变化趋势为增大，则选取上升阈值模型，按照打印轮廓点的获取顺序，使打印轮廓点按序绘制成曲线图，曲线图上属于上升阈值风险曲线外的打印轮廓点判定为上升阈值轮廓点；

若变化趋势为降低，则选取下降阈值模型，按照打印轮廓点的获取顺序，使打印轮廓点按序绘制成曲线图，曲线图上属于下降阈值风险曲线内的打印轮廓点判定为下降阈值轮廓点；

根据变化趋势对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行补偿，使其达到轮廓基准评估区间。

在一种优选方案中，所述根据变化趋势对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间的步骤，包括：

获取变化趋势，以及阈值轮廓点；

获取补偿模型，根据变化趋势从补偿模型中提取补偿函数，所述补偿函数包括降低补偿函数和提升补偿函数；

根据变化趋势对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行补偿；

若为上升阈值轮廓点，则表明分层模型的轮廓有变大的趋势，选取降低补偿函数，对3D打印喷头的X轴和Y轴进行动态补偿，降低3D打印喷头X轴和Y轴的移动距离，得到符合轮廓基准评估区间的打印轮廓点；

若为下降阈值轮廓点，则表明分层模型的轮廓有变小的趋势，选取提升补偿函数，对3D打印喷头的X轴和Y轴进行动态补偿，提升3D打印喷头X轴和Y轴的移动距离，得到符合轮廓基准评估区间的打印轮廓点。

在一种优选方案中，所述降低补偿函数为：

其中，Q表示为X或Y轴降低补偿值，K表示为上升阈值轮廓点的X轴或Y轴数值，F表示为上升阈值风险曲线X轴或Y轴数值，N表示为下降阈值风险曲线的X轴或Y轴的值。

在一种优选方案中，所述提升补偿函数为：

其中，W表示为X或Y轴提升补偿值，L表示为下降阈值轮廓点的X轴或Y轴数值，G表示为上升阈值风险曲线X轴或Y轴数值，M表示为下降阈值风险曲线的X轴或Y轴的值。

本发明还提供了，一种拼接式3D打印***，用于上述拼接式3D打印方法，包括：

模型模块，用于获取待3D打印的三维模型，

分层模块，用于获取三维模型中结构复杂度，并将三维模型根据结构复杂度划分为多个分层模型；

判断模块，用于获取标准分层评估区间，并判断分层模型是否超过标准分层评估区间；

若分层模型超过标准分层评估区间，则表明分层模型过大，再根据分层模型体积再次分层；

若分层模型未超过标准分层评估区间，则表明分层模型符合标准；

区域模块，用于获取分层模型中拼接处的轮廓图像，并获取打印频率，根据打印频率将轮廓图像划分为多个打印区域；

趋势模块，用于获取打印区域内的轮廓基准评估区间，实时获取打印区域内部打印轮廓点，并判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势；

补偿模块，根据变化趋势，得到阈值轮廓点，并对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间。

本发明取得的技术效果为：

本发明，提供物体的三维模型数据，对其结构复杂度进行评估，然后分层以便更好地进行3D打印，检查分层模型是否在预设的标准评估范围内，如有超出，进一步划分或调整分层，获取分层后各部分的轮廓，并根据打印频率划分成多个区域，实时监测打印区域内轮廓点的变化，与基准评估区间比较，确定阈值点，并调整以符合标准，提供几何信息作为后续处理的基础数据，优化打印流程，提高效率和质量，确保分层符合标准，避免潜在问题，提升打印可靠性和稳定性，分割打印区域减少可能错误，提高连续性和质量，实时监测轮廓点的变化，调整以确保打印质量，通过实时调节轮廓点，保证轮廓质量，最终实现高质量的打印产品。

附图说明

图1是本发明所提供的方法流程图；

图2是本发明所提供的***模块图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个较佳的实施方式中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。

请参阅附图1所示，提供了一种拼接式3D打印方法，包括：

S1、获取待3D打印的三维模型；

S2、获取三维模型中结构复杂度，并将三维模型根据结构复杂度划分为多个分层模型；

S3、获取标准分层评估区间，并判断分层模型是否超过标准分层评估区间；

若分层模型超过标准分层评估区间，则表明分层模型过大，再根据分层模型体积再次分层；

若分层模型未超过标准分层评估区间，则表明分层模型符合标准；

S4、获取分层模型中拼接处的轮廓图像，并获取打印频率，根据打印频率将轮廓图像划分为多个打印区域；

S5、获取打印区域内的轮廓基准评估区间，实时获取打印区域内部打印轮廓点，并判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势；

S6、根据变化趋势，得到阈值轮廓点，并对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间。

如上述步骤S1至S6中，获取需要进行3D打印的物体的三维模型数据，评估模型的结构复杂度，并根据这些评估结果将模型分成多个分层，以便更好地进行打印，检查分层模型是否符合预设的标准评估范围，如果超过，需要进一步划分或调整分层，获取模型分层后的各部分轮廓，并根据打印频率将轮廓图像划分为多个区域，实时监测打印区域内轮廓点的变化，并与基准评估区间进行比较，根据轮廓点的变化趋势确定阈值点，并对其进行调整以符合基准评估区间，提供了待打印物体的几何信息，作为后续处理的基础数据，基于模型的结构特征，有利于优化打印流程，提高打印效率和质量，确保了打印分层符合标准，避免了打印过程中的潜在问题，提高了打印的可靠性和稳定性，分割打印区域有助于减少打印时的可能错误或不连续性，提高打印的连续性和质量，通过监测轮廓点的变化，可以及时发现打印过程中的变化趋势，有助于调整以确保打印质量，通过实时调节轮廓点，确保打印过程中的轮廓质量，最终实现高质量的打印产品。

获取三维模型中结构复杂度，并将三维模型根据结构复杂度划分为多个分层模型的步骤，包括：

S201、获取三维模型的三维图像；

S202、获取三维图像多个部位的结构复杂度；

S203、获取结构分级评估区间；

S204、将结构复杂度与结构分级评估区间进行匹配，得到分级结构；

S205、根据分级结构，将三维模型划分为多个分层模型。

如上述步骤S201至S205中，通过扫描或计算机生成，获取三维模型的三维图像数据，对三维模型的不同部位进行结构分析和复杂度计算，设定结构复杂度的分级评估标准和范围，将之前计算得到的结构复杂度数据与预设的评估区间相对比，以确定其所属的复杂度级别，根据不同部位的复杂度级别，将整个三维模型划分为多个分层，提供了待打印物体的几何信息，为结构复杂度分析提供了基础数据，能够了解不同区域的结构特征，从而为后续的分层处理提供依据，用于将结构复杂度按照不同级别进行划分和评估，确定了不同部位的复杂度等级，为后续的分层处理提供了依据和指导，使得对于复杂度不同的部位，能够有针对性地进行不同的处理或调整，提高了打印的成功率和质量。

获取标准分层评估区间，并判断分层模型是否超过标准分层评估区间的步骤，包括：

S301、获取标准分层评估区间；

S302、获取分层模型的体素；

S303、判断分层模型的体素是否属于标准分层评估区间；

若分层模型的体素超过标准分层评估区间，则表明分层模型的过大；

若分层模型未超过标准分层评估区间，则表明分层模型符合标准；

S304、获取过大的分层模型；

S305、根据标准分层评估区间，将过大的分层模型进行再次分层，使分层后的模型体素符合标准分层评估区间。

如上述步骤S301至S305中，设定一个标准范围，表示适用于分层模型的理想体素范围，计算分层模型的体素大小，将分层模型的体素与标准分层评估区间进行比较，确定超出标准范围的分层模型，对超出标准范围的分层模型再次进行分层处理，以调整其体素大小或数量，提供了一个衡量标准，用于评估分层模型的合理程度，得到了分层模型的实际体素情况，为后续评估提供了依据，确定了分层模型是否在合理的体素范围内，从而判断是否符合标准，辨识出不符合标准的部分，为后续的处理提供了对象，通过再次分层，使超出标准范围的模型达到标准的体素要求，确保整体分层模型符合标准评估区间。

获取分层模型中拼接处的轮廓图像，并获取打印频率，根据打印频率将轮廓图像划分为多个打印区域的步骤，包括：

S401、获取分层模型图像，从分层模型图像提取拼接处图像；

S402、获取拼接处图像中的轮廓图像；

S403、获取轮廓图像的轮廓面积；

S404、获取3D打印的频率；

S405、根据打印频率将轮廓图像按照轮廓面积均分为多个打印区域。

如上述步骤S401至S405中，从分层模型中定位和提取拼接处的图像信息，从拼接处的图像中提取或识别出轮廓信息，计算拼接处轮廓图像的面积，确定3D打印设备的打印速率或频率，根据拼接处轮廓图像的面积和打印频率，将其分割成多个打印区域，使得每个区域的打印时间符合设定的频率，可以有效管理打印过程中不同部分的轮廓图像，并基于打印设备的速度将其分割成适当的打印区域，以便实现高效且一致的打印操作，有助于优化打印过程，确保各个区域在相同的时间内能够以相似的速度进行打印，以提高效率并保持一致的打印质量。

获取打印区域内的轮廓基准评估区间，实时获取打印区域内部打印轮廓点，并判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势的步骤，包括：

S501、获取轮廓图像；

S502、获取图像的采集频率；

S503、根据采集频率在轮廓图像建立轮廓边界点；

S504、根据轮廓边界点获取轮廓基准评估区间；

S505、实时获取打印区域内轮廓图像的打印轮廓点；

S506、判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势；

若打印轮廓点持续在轮廓基准评估区间内上升，则表明变化趋势为增大，即分层模型的轮廓有变大的趋势；

若打印轮廓点持续在轮廓基准评估区间内波动，则表明变化趋势为稳定，即分层模型轮廓稳定；

若打印轮廓点持续在轮廓基准评估区间内下降，则表明变化趋势为降低，即分层模型的轮廓有变小的趋势。

如上述步骤S501至S506中，从特定打印区域的轮廓图像中提取轮廓信息，确定图像数据的获取频率或时间间隔，根据采集频率，从轮廓图像中提取轮廓的边界点，基于轮廓边界点的数据，建立轮廓基准评估的范围或区间，实时获取打印轮廓点的数据，监测打印轮廓点在轮廓基准评估区间内的位置变化，当打印轮廓点持续在轮廓基准评估区间内上升，表明分层模型的轮廓可能在扩大，这可能需要调整打印参数或进行进一步的处理以确保打印质量，相反，如果轮廓点保持在基准区间内稳定，表明模型的轮廓保持稳定，提供了待打印区域的轮廓数据，提供了轮廓数据的更新速率，生成了轮廓边界点用于后续的轮廓基准评估，提供了轮廓基准，作为后续评估的标准，实时识别轮廓变化的趋势，指示分层模型轮廓的稳定性或变化趋势。

根据变化趋势，得到阈值轮廓点，并对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间的步骤，包括：

S601、获取打印轮廓点的变化趋势；

S602、根据打印轮廓点的变化趋势，选取阈值模型；

S603、根据选取的阈值模型获取阈值风险曲线，阈值风险曲线包括上升阈值风险曲线和下降阈值风险曲线；

S604、获取当前打印区域内轮廓图像的打印轮廓点并输入至阈值模型中，按照打印轮廓点的获取顺序与阈值风险曲线进行按序判断，得到阈值轮廓点；

若变化趋势为增大，则选取上升阈值模型，按照打印轮廓点的获取顺序，使打印轮廓点按序绘制成曲线图，曲线图上属于上升阈值风险曲线外的打印轮廓点判定为上升阈值轮廓点；

若变化趋势为降低，则选取下降阈值模型，按照打印轮廓点的获取顺序，使打印轮廓点按序绘制成曲线图，曲线图上属于下降阈值风险曲线内的打印轮廓点判定为下降阈值轮廓点；

S605、根据变化趋势对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行补偿，使其达到轮廓基准评估区间。

如上述步骤S601至S605中，分析当前打印轮廓点的变化趋势，例如是否增大或减小，根据变化趋势选择相应的阈值模型，并从该模型中获取相应的阈值风险曲线，根据选定的阈值模型和曲线判定当前轮廓点是否符合阈值条件，即是否落在阈值风险曲线外或内，根据阈值轮廓点的特征和阈值模型的选取，对下一个打印轮廓点进行调整，使其符合轮廓基准评估区间，可以帮助确定打印轮廓点的变化趋势，例如是否连续增大或减小，根据变化趋势的不同选择适当的模型，以便后续判断轮廓点是否符合阈值条件，可以有效区分出符合阈值条件的轮廓点，通过调整打印，确保下一个轮廓点在变化趋势内，符合预设的轮廓基准评估区间。

根据变化趋势对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间的步骤，包括：

S6051、获取变化趋势，以及阈值轮廓点；

S6052、获取补偿模型，根据变化趋势从补偿模型中提取补偿函数，补偿函数包括降低补偿函数和提升补偿函数；

S6053、根据变化趋势对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行补偿；

若为上升阈值轮廓点，则表明分层模型的轮廓有变大的趋势，选取降低补偿函数，对3D打印喷头的X轴和Y轴进行动态补偿，降低3D打印喷头X轴和Y轴的移动距离，得到符合轮廓基准评估区间的打印轮廓点；

若为下降阈值轮廓点，则表明分层模型的轮廓有变小的趋势，选取提升补偿函数，对3D打印喷头的X轴和Y轴进行动态补偿，提升3D打印喷头X轴和Y轴的移动距离，得到符合轮廓基准评估区间的打印轮廓点。

如上述步骤S6051至S6053中，通过先前得到的变化趋势和已识别的阈值轮廓点来确定调整需求，根据变化趋势选择合适的补偿模型，并从中提取出对应的补偿函数，这些函数能够调整3D打印喷头在X轴和Y轴上的移动距离，根据上升或下降的阈值轮廓点类型，选择合适的补偿函数，调整3D打印喷头在X轴和Y轴上的移动距离，能够准确根据变化趋势和轮廓点的性质选择补偿方法，有针对性地调整下一个打印轮廓点，补偿函数能够根据变化趋势和轮廓点的情况进行动态调整，以便下一个打印轮廓点符合轮廓基准评估区间，使得下一个打印轮廓点经过动态补偿后，其位置能够符合预期的轮廓基准评估区间。

降低补偿函数为：

其中，Q表示为X或Y轴降低补偿值，K表示为上升阈值轮廓点的X轴或Y轴数值，F表示为上升阈值风险曲线X轴或Y轴数值，N表示为下降阈值风险曲线的X轴或Y轴的值。

上述，在计算X轴降低补偿值时，将X轴数据带入函数中，输出值即为X轴降低补偿值，同理，在计算Y轴降低补偿值时，将Y轴数据带入函数中，输出值即为Y轴降低补偿值，这个函数的作用是利用上升阈值轮廓点的数值K，以及上升和下降阈值风险曲线的数值，计算出一个补偿值Q，用于调整下一打印轮廓点的X或Y轴数值，以使其符合轮廓基准评估区间，通过这个补偿函数，能够动态地对3D打印喷头在X轴和Y轴上的移动距离进行调节，确保打印轮廓点达到预期的位置要求。

提升补偿函数为：

其中，W表示为X或Y轴提升补偿值，L表示为下降阈值轮廓点的X轴或Y轴数值，G表示为上升阈值风险曲线X轴或Y轴数值，M表示为下降阈值风险曲线的X轴或Y轴的值。

上述，在计算X轴降低补偿值时，将X轴数据带入函数中，输出值即为X轴降低补偿值，同理，在计算Y轴降低补偿值时，将Y轴数据带入函数中，输出值即为Y轴降低补偿值，这个函数的作用是基于下降阈值轮廓点的数值L，以及上升和下降阈值风险曲线的数值，计算出一个提升补偿值W，用于调整下一打印轮廓点的X或Y轴数值，以使其符合轮廓基准评估区间，这种补偿方式允许在X轴和Y轴上动态调整3D打印喷头的移动距离，确保打印轮廓点达到期望的位置和尺寸要求。

请参阅附图2所示，本发明还提供了，一种拼接式3D打印***，用于上述拼接式3D打印方法，包括：

模型模块，用于获取待3D打印的三维模型，

分层模块，用于获取三维模型中结构复杂度，并将三维模型根据结构复杂度划分为多个分层模型；

判断模块，用于获取标准分层评估区间，并判断分层模型是否超过标准分层评估区间；

若分层模型超过标准分层评估区间，则表明分层模型过大，再根据分层模型体积再次分层；

若分层模型未超过标准分层评估区间，则表明分层模型符合标准；

区域模块，用于获取分层模型中拼接处的轮廓图像，并获取打印频率，根据打印频率将轮廓图像划分为多个打印区域；

趋势模块，用于获取打印区域内的轮廓基准评估区间，实时获取打印区域内部打印轮廓点，并判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势；

补偿模块，根据变化趋势，得到阈值轮廓点，并对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间。

上述，模型模块用于负责获取即将用于3D打印的三维模型，分层模块分析三维模型的结构复杂度，并将其划分为多个层次模型，可能是为了更好地管理打印过程中的复杂结构，判断模块设定标准分层评估区间，检查分层模型是否超出这些标准，如果超出，再次进行分层以确保符合标准，区域模块获取分层模型中拼接处的轮廓图像，根据打印频率将轮廓图像划分为多个打印区域，趋势模块监测打印区域内部打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势，补偿模块，根据变化趋势调整打印轮廓点，使其达到轮廓基准评估区间，为整个流程提供初始数据，作为后续处理的基础，优化打印过程，将模型分解为更易于处理的部分，提高打印效率和质量，保证打印过程中的每个分层都在可接受的范围内，提高整体打印质量，优化打印机在不同区域的运行，使其能够更好地处理和控制打印的过程，实时跟踪打印质量变化，提前发现问题并可能进行调整，确保打印的准确性和精度，打印过程更加可控，实时修正打印过程中出现的偏差，最终提供更加准确的打印结果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (9)

1.一种拼接式3D打印方法，其特征在于，包括：

获取待3D打印的三维模型；

获取三维模型中结构复杂度，并将三维模型根据结构复杂度划分为多个分层模型；

获取标准分层评估区间，并判断分层模型是否超过标准分层评估区间；

若分层模型超过标准分层评估区间，则表明分层模型过大，再根据分层模型体积再次分层；

若分层模型未超过标准分层评估区间，则表明分层模型符合标准；

获取分层模型中拼接处的轮廓图像，并获取打印频率，根据打印频率将轮廓图像划分为多个打印区域；

获取打印区域内的轮廓基准评估区间，实时获取打印区域内部打印轮廓点，并判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势；

根据变化趋势，得到阈值轮廓点，并对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间；

所述获取打印区域内的轮廓基准评估区间，实时获取打印区域内部打印轮廓点，并判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势的步骤，包括：

获取轮廓图像；

获取图像的采集频率；

根据采集频率在轮廓图像建立轮廓边界点；

根据轮廓边界点获取轮廓基准评估区间；

实时获取打印区域内轮廓图像的打印轮廓点；

判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势；

若打印轮廓点持续在轮廓基准评估区间内上升，则表明变化趋势为增大，即分层模型的轮廓有变大的趋势；

若打印轮廓点持续在轮廓基准评估区间内波动，则表明变化趋势为稳定，即分层模型轮廓稳定；

若打印轮廓点持续在轮廓基准评估区间内下降，则表明变化趋势为降低，即分层模型的轮廓有变小的趋势。

2.根据权利要求1所述的拼接式3D打印方法，其特征在于，所述获取三维模型中结构复杂度，并将三维模型根据结构复杂度划分为多个分层模型的步骤，包括：

获取三维模型的三维图像；

获取三维图像多个部位的结构复杂度；

获取结构分级评估区间；

将结构复杂度与结构分级评估区间进行匹配，得到分级结构；

根据分级结构，将三维模型划分为多个分层模型。

3.根据权利要求1所述的拼接式3D打印方法，其特征在于，所述获取标准分层评估区间，并判断分层模型是否超过标准分层评估区间的步骤，包括：

获取标准分层评估区间；

获取分层模型的体素；

判断分层模型的体素是否属于标准分层评估区间；

若分层模型的体素超过标准分层评估区间，则表明分层模型的过大；

若分层模型未超过标准分层评估区间，则表明分层模型符合标准；

获取过大的分层模型；

根据标准分层评估区间，将过大的分层模型进行再次分层，使分层后的模型体素符合标准分层评估区间。

4.根据权利要求1所述的拼接式3D打印方法，其特征在于，所述获取分层模型中拼接处的轮廓图像，并获取打印频率，根据打印频率将轮廓图像划分为多个打印区域的步骤，包括：

获取分层模型图像，从分层模型图像提取拼接处图像；

获取拼接处图像中的轮廓图像；

获取轮廓图像的轮廓面积；

获取3D打印的频率；

根据打印频率将轮廓图像按照轮廓面积均分为多个打印区域。

5.根据权利要求1所述的拼接式3D打印方法，其特征在于，所述根据变化趋势，得到阈值轮廓点，并对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间的步骤，包括：

获取打印轮廓点的变化趋势；

根据打印轮廓点的变化趋势，选取阈值模型；

根据选取的阈值模型获取阈值风险曲线，所述阈值风险曲线包括上升阈值风险曲线和下降阈值风险曲线；

获取当前打印区域内轮廓图像的打印轮廓点并输入至阈值模型中，按照打印轮廓点的获取顺序与阈值风险曲线进行按序判断，得到阈值轮廓点；

若变化趋势为增大，则选取上升阈值模型，按照打印轮廓点的获取顺序，使打印轮廓点按序绘制成曲线图，曲线图上属于上升阈值风险曲线外的打印轮廓点判定为上升阈值轮廓点；

若变化趋势为降低，则选取下降阈值模型，按照打印轮廓点的获取顺序，使打印轮廓点按序绘制成曲线图，曲线图上属于下降阈值风险曲线内的打印轮廓点判定为下降阈值轮廓点；

根据变化趋势对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行补偿，使其达到轮廓基准评估区间。

6.根据权利要求5所述的拼接式3D打印方法，其特征在于，所述根据变化趋势对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间的步骤，包括：

获取变化趋势，以及阈值轮廓点；

获取补偿模型，根据变化趋势从补偿模型中提取补偿函数，所述补偿函数包括降低补偿函数和提升补偿函数；

根据变化趋势对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行补偿；

若为上升阈值轮廓点，则表明分层模型的轮廓有变大的趋势，选取降低补偿函数，对3D打印喷头的X轴和Y轴进行动态补偿，降低3D打印喷头X轴和Y轴的移动距离，得到符合轮廓基准评估区间的打印轮廓点；

若为下降阈值轮廓点，则表明分层模型的轮廓有变小的趋势，选取提升补偿函数，对3D打印喷头的X轴和Y轴进行动态补偿，提升3D打印喷头X轴和Y轴的移动距离，得到符合轮廓基准评估区间的打印轮廓点。

7.根据权利要求6所述的拼接式3D打印方法，其特征在于，所述降低补偿函数为：

其中，Q表示为X或Y轴降低补偿值，K表示为上升阈值轮廓点的X轴或Y轴数值，F表示为上升阈值风险曲线X轴或Y轴数值，N表示为下降阈值风险曲线的X轴或Y轴的值。

8.根据权利要求6所述的拼接式3D打印方法，其特征在于，所述提升补偿函数为：

其中，W表示为X或Y轴提升补偿值，L表示为下降阈值轮廓点的X轴或Y轴数值，G表示为上升阈值风险曲线X轴或Y轴数值，M表示为下降阈值风险曲线的X轴或Y轴的值。

9.一种拼接式3D打印***，应用于权利要求1至8任意一项所述的拼接式3D打印方法，其特征在于，包括：

模型模块，用于获取待3D打印的三维模型，

分层模块，用于获取三维模型中结构复杂度，并将三维模型根据结构复杂度划分为多个分层模型；

判断模块，用于获取标准分层评估区间，并判断分层模型是否超过标准分层评估区间；

若分层模型超过标准分层评估区间，则表明分层模型过大，再根据分层模型体积再次分层；

若分层模型未超过标准分层评估区间，则表明分层模型符合标准；

区域模块，用于获取分层模型中拼接处的轮廓图像，并获取打印频率，根据打印频率将轮廓图像划分为多个打印区域；

趋势模块，用于获取打印区域内的轮廓基准评估区间，实时获取打印区域内部打印轮廓点，并判断打印轮廓点与轮廓基准评估区间的变化趋势；

补偿模块，根据变化趋势，得到阈值轮廓点，并对阈值轮廓点下一打印轮廓点进行调节，使其达到轮廓基准评估区间。